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随着无线移动通信技术日新月异发展,通信网络持续扩充着人类活动与社会发展的空间,但地面网络的覆盖范围仍然是有限的。在郊区、山谷、海岛等偏远地区,地面网络基础设施建设费用与维护费用十分昂贵,网络覆盖率低,使得这些地区随用户终端数量增加而日益增长的网络服务需求与落后的网络服务能力之间的矛盾日益显著。为了增强偏远地区的数据服务能力,将基于卫星的天基网络与地面网络深度融合建设天地一体化融合通信网络（Space-Terrestrial Integrated Communication Networks,STIN）,构建全覆盖、高动态、低时延、高可靠的融合通信系统是未来移动通信技术的一个重要愿景。目前以STIN为代表的天地一体化融合通信作为未来全球无缝通信应用范式广受学术界与工业界关注。随着低地球轨道（Low Earth Orbit,LEO）卫星研发技术日益成熟,利用多颗LEO卫星构建大容量、低时延、全覆盖的天基网络为地面终端提供快速、持续的数据服务在经济效益上更受青睐,LEO星座正在成为STIN系统建设的重要组成部分。然而相比地面通信场景,较长的空间传播时延、有限的网络传输资源、LEO卫星的高速运动特性等使得STIN中数据传输更为复杂,时变的网络拓扑与传输资源为STIN的传输链路部署与传输策略制定带来新的动态性与持续性要求,即不仅需要在动态的网络条件下保障无缝的链路部署与切换,且需要满足服务时段内稳定持续的数据传输表现以保障用户体验质量（Quality of Experience,QoE）。为了增强基于LEO星座的STIN数据传输动态性与持续性,本文依次从STIN传输控制架构设计、动态网络拓扑优化技术、星间路由选择优化技术、星地链路切换优化技术四个方面开展面向动态可持续的天地一体化融合通信关键技术研究。具体研究工作表述如下:1.设计了基于全局信息感知的网络传输控制架构,解决了网络状态与传输资源动态表征与管理问题,实现了按用户需求持续管理STIN传输资源效果。首先针对STIN在用户侧的业务感知问题,基于用户传输需求设计网关卫星服务感知与资源分配模型,将用户传输需求纳入星上资源分配依据实现资源的动态划分。进一步通过时变图模型对STIN传输资源在时间维度进行统一化描述以提升网络管理持续性,并基于软件定义网络全局控制逻辑,联合地球同步轨道卫星全局覆盖能力和地面中心计算能力部署覆盖整个STIN的传输控制层。所提出的STIN全局传输控制架构通过对传输资源动态划分与持续管理提升系统的传输控制能力,进一步支撑空间拓扑优化方案、星间路由选择方案、星地链路切换方案的研究。2.设计了用户QoE保障的动态网络拓扑优化方法,解决了STIN传输负载不平衡与传输能力可持续问题,实现了动态均衡的空间拓扑规划与切换效果。首先针对STIN用户分布不均匀性问题,创新性提出一种基于用户密度的STIN划分算法,将所有节点基于用户分布划分进不同大小的区域进行分布式组网以提升系统用户响应速度与数据传输效率,并提出一个基于最小覆盖顶点集的STIN拓扑优化算法来部署每个区域的骨干卫星与接入卫星以实现灵活高效的数据传输。进一步基于时变图模型推导骨干卫星更新机制以实现可持续的拓扑优化。仿真结果表明,所提STIN动态拓扑优化方案在不同网络条件下能有效降低平均数据传输时延与网络负载压力,同时提升连续时间下STIN组网的传输持续性。3.设计了基于CNN与模糊逻辑的空间路由选择与优化方法,解决了因频繁拓扑切换导致的星间传输链路选择高效性问题,实现了动态与用户友好的STIN星间路由选择效果。考虑网络负载均衡与用户QoE对STIN数据传输的重要性,基于所提传输控制框架,融合人工智能技术与模糊逻辑来设计空间多任务路由策略。首先利用联合控制层收集网络全局负载信息并制成一个多维信息矩阵用于卷积神经网络（Convolutional Neural Networks,CNN）模型的训练和更新,利用CNN计算路由方案以帮助LEO星座实现高效的数据转发。进一步分析仅用CNN模型的空间路由选择与用户QoE相矛盾的情况,创新性在CNN决策阶段引入基于模糊逻辑的用户QoE评估模块来改进输出结果,实现用户友好的星间路由制定。仿真结果表明,相比传统方案所提智能空间路由方案在寻路动态性与拥塞控制等方面表现更为出色,基于模糊逻辑的路由调整有效提升了传输中的用户QoE。4.设计了服务持续性增强的星地链路切换优化方法,解决了星地链路切换成功率与传输质量保障问题,实现了高效的星地传输资源利用与服务持续性增强效果。STIN中当LEO卫星远离终端所在区域导致无法提供可靠的数据服务时星地链路需要被切换到下一颗卫星,即进行星地链路切换（Handover,HO）。HO过程的目标链路选择结果对网络后续服务质量和服务持续性有很大影响。首先提出一种基于有条件切换（Conditional Handover,CHO）机制的星地链路HO优化策略,通过设计与链路服务时间和服务能力相关的奖励函数来改进目标链路评估条件并提出最佳目标卫星选择算法以优化星地链路HO选择。进一步创新性构建服务持续性表现图模型来分析服务时段内潜在的CHO组合以动态调整星地链路的HO序列,提高STIN的服务持续性。仿真结果表明,所提星地链路切换优化方案在服务时段内能显著降低HO率并提升传输稳定性与持续性。